Ch03 AI数学

概念-采样策略

一句话理解

AI 生成文本时,不是直接选概率最高的词,而是从概率分布中”采样”——Temperature、Top-K、Top-P 是三种控制”随机性”的策略,决定 AI 是保守还是创意。

为什么需要采样策略

AI 的输出是概率分布:每个可能的下一个 token 都有一个概率。如果每次都选概率最高的(贪婪解码),回答会非常机械、重复。采样策略让 AI 在”准确”和”多样”之间做权衡。

比喻:AI 面前有一盒糖果,每种糖果上标着”选我的概率”。贪婪解码 = 每次都拿概率最高的那颗(永远吃同一种)。采样 = 按概率随机抓一颗(有时吃到惊喜,有时吃到普通)。

三种策略

Temperature(温度)

调整概率分布的”尖锐程度”。在 Softmax 之前,把所有 logits 除以温度 T。

T 值效果适用场景
T < 1(如 0.3)分布更尖锐,高概率词更高 → 保守、确定翻译、代码生成
T = 1原始分布,不做调整通用对话
T > 1(如 1.5)分布更平坦,低概率词被拉高 → 多样、创意写诗、头脑风暴

比喻:温度低 = 严格的老师,只让你走最稳妥的路。温度高 = 鼓励你发挥想象力的朋友。

Top-K

只保留概率最高的 K 个词,其他词的概率置为 0,然后从这 K 个词中采样。

  • K=1:等价于贪婪解码(每次都选最好的)
  • K=10:只在前 10 个候选词中选
  • K=50:常见默认值,兼顾质量和多样性

局限:K 是固定的。如果概率分布很集中(前 3 个词占了 99%),K=50 会让很多无意义的词也进入候选;如果分布很分散,K=50 可能漏掉合理的候选。

Top-P(核采样 / Nucleus Sampling)

只保留概率从高到低累加到 P 的词。比如 P=0.9:从最高概率词开始累加,直到累计概率超过 0.9,只保留这些词。

  • P=0.9:常见默认值,动态适应分布
  • P=0.5:更保守,只保留最核心的词
  • P=1.0:等价于不做 Top-P 限制

优势:自适应。概率分布集中时,可能只保留 2-3 个词;分布分散时,可能保留 50+ 个词。

2026 年默认配置

大多数 LLM(ChatGPT、Claude、DeepSeek)的默认采样策略组合:

参数典型值说明
Temperature0.7有适度的随机性
Top-P0.9核采样
Top-K不常用现代模型通常用 Top-P 替代

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来源

关联4

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